具有非线性刚度的转子系统局部碰摩动力学行为研究

建立了具有非线性刚度的转子系统局部碰摩的动力学微分方程,并应用数值分析方法研究了此类系统响应的复杂动力学行为,利用转子响应的分岔图、最大Lyapunov指数曲线图、Poincar截面映射图等图形分析了系统响应的周期运动、拟周期运动、倍周期分岔、阵发性分岔、混沌等运动形式的转化与演变过程.     

含立方刚度滚动轴承转子系统非线性特性分析

建立了滚动轴承-转子系统非线性动力学模型,考虑了不平衡激励、轴承间隙、非线性赫兹接触力、变柔度(VC-VaryingCompliance)振动和转轴材料物理非线性的综合效应,以含立方非线性项的表达式来表征这种转轴材料的物理非线性刚度。运用Range-Kutta数值积分方法计算系统的不平衡振动响应,得到了转轴非线性刚度、轴承间隙和转子转速对系统动力学行为的影响规律。     

多轴压缩装置滑动轴承-转子系统不平衡响应分析

本文从转子动力学角度出发,结合达朗贝尔原理和传递矩阵法建立了转子离散化动力学方程,基于流体动压轴承理论和有限差分法计算非线性油膜压力,提出了一种由滑动轴承支承的多轴离心压缩机转子系统动力学模型,并从轴心轨迹、轴承偏心率、频谱响应等方面,分析了该非线性轴承-转子系统的不平衡效应及振动特征。结果表明：转子在理想化的不平衡量下,振动特征主要表现为次同步涡动。随着不平衡量的增加,转子主同步响应增大,在0.2g*mm不平衡量下,转子系统出现多重椭圆轨迹,非常不利于转子系统的使用寿命。在G1平衡精度下,转子系统具有良好的动力学特性,可保证多轴压缩机主轴转子系统在正常工况下稳定健康运转。     

双跨转子-轴承系统松动-碰摩耦合故障的非线性特性

建立了带有基础松动-碰摩耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,并对系统非线性动力学特性进行了数值仿真研究.耦合故障转子系统周期运动失稳转速介于松动和碰摩单一故障之间;随着轴承松动支座质量的增加,当转子低频运转时,系统响应的混沌运动区间先增大,以后逐渐减小;在高转速区域(超临界转速区),拟周期运动消失,混沌运动区域逐渐减小,周期分频运动区域增加,且会出现明显的周期3运动区间.     

水轮机转子系统动力学参数在轨辨识方法

正确辨识水轮机转子系统动力学参数是研究水轮机转子系统可靠性、稳定性的关键，对提高水轮机组的运行安全有非常重要的意义。本研究对水轮机转子系统动力学参数的基础特性进行了划分与确定，将动力学相关参数与算法在水轮机、轴承、盘轴模型中体现，确定了圆盘结构为在轨辨识方法的核心结构。分析了常用的频域辨识法、动力学参数辨识法及智能算法下的参数辨识法，在传统辨识方法基础上提出了在轨辨识方法应用策略及减小辨识结果误差方法。利用对比实验验证了在轨辨识方法识别动力学参数的精准度和稳定性，结果表明：相比传统的瞬时功率计算辨识方法和电磁轴辨识方法，在轨辨识方法的适应能力提高了0.5个点，精准度提高了0.3 MW左右。     

耦合传热与润滑影响的涡轮增压器浮环轴承动态特性分析

对考虑传热与润滑影响的涡轮增压器的转子——轴承系统进行动力学研究,详细阐述了涡轮增压器中转子以及浮环轴承的设计过程.首先分析了浮环轴承润滑和增压器传热模型,并对计入传热时涡轮增压器浮环轴承动态特性进行探究,包括临界转速与振型分析,系统不平衡响应以及非线性动力学分析.对整个系统进行动力学分析和计算后,选取匹配某款1.0 ...     

非线性裂纹转子密封混沌系统自适应控

应用Muszynska非线性密封力模型,建立了在气流激振力作用下的裂纹转子系统耦合动力学方程。根据自适应控制理论,给出一种多重参数自适应控制算法。利用此方法对裂纹转子密封系统进行了研究,研究结果表明,所提出的参数自适应控制律具有较强的稳定控制能力,该方法适合于多重参数非自治复杂混沌系统,在外界干扰下引起混沌状态的情况,可自适应地调整到正常的工作状态。     

两级同轴环式减速机的耦合非线性动态特性

环式减速机在使用过程中常出现振动、噪声、发热等问题，因此设计了一种两级同轴环式减速机，对其结构特点及传动原理进行了分析，在综合考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上，建立了该减速机的齿轮一转子一支承全系统耦合非线性动力学模型，在考虑系统内部激励的情况下对该耦合系统动态特性进行了研究，验证了该结构的合理性。     

非线性裂纹转子密封混沌系统自适应控制

应用Muszynska非线性密封力模型,建立了在气流激振力作用下的裂纹转子系统耦合动力学方程.根据自适应控制理论,给出一种多重参数自适应控制算法.利用此方法对裂纹转子密封系统进行了研究,研究结果表明,所提出的参数自适应控制律具有较强的稳定控制能力,该方法适合于多重参数非自治复杂混沌系统,在外界干扰下引起混沌状态的情况,可自适应地调整到正常的工作状态.     

双盘悬臂转子-轴承系统基础松动故障分析

工艺操作变动造成的非正常振动以及安装不良等,均可能造成旋转机械的转子、支座及基础出现松动故障。综合考虑各种支座松动模型的优缺点,提出了一种松动模型,并基于非线性有限元理论,通过实验分析了松动故障对双盘悬臂转子系统的非线性动力学特性的影响,对机组的安全运行和延长机组工作时间具有重要的工程意义。     

东方红拖拉机电控液压转向系统设计及试验研究

为实现农业机械自动导航,在东方红-X804拖拉机平台上设计了电控液压转向系统。首先阐述了系统整体设计方案,介绍了系统的组成及工作原理;针对系统非线性特性,采用双闭环控制方法,解析了控制原理。同时,对该系统进行动态分析,推导建立了系统数学模型,使用Mat Lab工具箱进行系统辨识得到传递函数的参数。试验结果表明:系统属于存在不灵敏区的饱和非线性类型,转向角和油缸伸缩量之间呈现近似二阶线性拟合关系,双闭环转向控制方法有效提高了农业导航控制精度。     

考虑非线性摩擦模型的机器人动力学参数辨识

针对机器人动力学参数辨识的问题,提出了一种基于人工蜂群算法的辨识方法。考虑到关节摩擦特性,引入非线性摩擦模型,推导了机器人动力学模型的非线性形式。设计满足速度、加速度边界条件的五阶傅里叶级数作为激励轨迹来采集实验数据;利用人工蜂群算法,以蜂群为搜索单位,通过群体间的信息交流方式与优胜劣汰机制,对模型中的未知参数进行了辨识。最后,对得到的辨识模型进行了分析与验证,结果表明通过辨识得到关节预测力矩与测量力矩有较高的匹配度,所建立的非线性模型能够更好地描述机器人的动力学特性。     

重型货车非线性悬架结构参数动力学优化

建立了由主、副钢板弹簧组成的重型货车非线性后悬架系统的二自由度动力学模型,用Matalab/Simulink计算出车身垂直振动加速度均方根值。构建了以空载、临界载荷和满载下加速度均方根值的算术平均值为目标函数的优化设计模型,对悬架的刚度比和临界载荷比进行了动力学优化。实例计算表明,与比例中项法和平均负荷法相比,用最优化方法确定悬架的刚度比和临界载荷比可明显改善汽车从空载到满载范围内的平顺性。     

中国小麦期货市场的非线性检验

应用复杂系统理论研究我国小麦期货价格收益率数据的非线性特性.通过R/S分析,证明小麦期货价格时序数据具有明显的分形特性.利用替代数据方法对小麦期货价格时序数据进行非线性特性检验.研究结果一致表明小麦期货价格时序数据中确实存在着非线性成分.这一研究具有较为重要的理论和实际研究价值.     

6-CPS正交并联机器入位置正解分析

根据并联机器人机构结构综合理论,提出了一种6-DOF 6-CPS正交并联机器人机构,并对位置正解进行分析.以机构6条驱动腿的长度为约束条件,建立约束方程,得到了求位置正解的非线性方程组.应用产生或强化混沌系统的反馈混沌化方法--Chen-Lai算法,对离散时间系统施加反馈控制,可得到预期Lyapunov指数和良好遍历性的混沌系统.应用基于反馈混沌化的Newton迭代算法(CBNIA)求解6-CPS正交并联机器人机构正位置分析中的非线性方程组.数值验证表明,CBNIA能够快速求出全部位置正解,且正反解结果十分吻合.     

6-CPS正交并联机器人位置正解分

根据并联机器人机构结构综合理论,提出了一种6-DOF 6-CPS正交并联机器人机构,并对位置正解进行分析。以机构6条驱动腿的长度为约束条件,建立约束方程,得到了求位置正解的非线性方程组。应用产生或强化混沌系统的反馈混沌化方法——Chen-Lai算法,对离散时间系统施加反馈控制,可得到预期Lyapunov指数和良好遍历性的混沌系统。应用基于反馈混沌化的Newton迭代算法(CBNIA)求解6-CPS正交并联机器人机构正位置分析中的非线性方程组。数值验证表明,CBNIA能够快速求出全部位置正解,且正反解结果十分吻合。     

基于DGPS与双闭环控制的拖拉机自动导航系统

以东方红X-804型拖拉机为平台,设计了一种基于RTK-DGPS定位和双闭环转向控制相结合的自动导航系统,研究提高农业机械导航控制精度的方法。阐述了导航系统整体设计方案,以RTK-DGPS和AHRS500GA分别提供位置信息和辅助修正信息实现准确定位,以电控液压转向系统实现转向控制。分析了整体控制的策略,建立了路径跟踪的传递函数模型,阐述了双闭环转向控制算法的建立过程,以及控制器的硬件实现。试验结果表明:GPS定位数据经过校正后,平均偏差降低至0.031 m;双闭环控制算法提高了自动转向系统性能,稳态时方波信号以及正弦波信号的跟踪误差平均值为0.40°;在拖拉机田间作业跟踪过程中,路径跟踪误差平均值不超过0.019 m,转向轮偏角跟踪误差平均值为0.43°,标准差不超过0.041 m。     

农用车辆悬架系统的动态特性和减振器的性能试验

研究了车辆悬架系统的动态特性和减振器阻尼对其特性的影响。重点分析了农用运输车用气柱式减振器中气柱力的影响,得出了气柱弹簧刚度在减振器压缩和拉伸行程中的变化规律。指出如何利用上述规律和有关的性能试验获得阻尼系数或直接采用模拟实际工况的激振试验得出相应悬架系统的动态性能。     

轴向柱塞泵全局耦合动力学建模

轴向柱塞泵内部子系统强耦合作用下柱塞泵呈明显的全局耦合特性,而柱塞泵传统局部动力学模型普遍存在恒压力、定转速等假设条件,缺乏对全局耦合特性的综合分析能力,为此在分析子系统间结构关系及耦合情况的基础上,提出一种基于数组的键合图建模方法,建立了斜盘式轴向柱塞泵键合图模型。进行了柱塞-滑靴子系统摩擦学-动力学耦合机理分析,并定义能量损耗因子,综合包含非线性因素的各子系统动力学方程参数,最终导出柱塞泵全局耦合动力学模型。对模型进行了仿真,仿真结果与实际情况吻合,验证了模型的有效性和正确性。     

三寡头产量博弈模型复杂性及混沌控制研究

在双寡头垄断市场重复博弈模型的基础上,构造了一个三寡头生产者产量模型。在各种相关假设下,结合理论和数值模拟的方法,对该模型表现出来的复杂动力学结果进行了分析。讨论了系统参数对该离散混沌系统复杂性态的影响,然后运用非线性反馈控制方法实现了混沌控制。这个三寡头垄断模型的建立对于把双寡头模型拓展到更贴近市场实际的一般寡头市场进行了有益的尝试。